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大马力拖拉机电液悬挂系统耕深自动控制研究

谢凌云  
【摘要】:随着农业经济体系的日趋成熟和现代信息技术的发展,我国正处在传统农业向现代化农业发展的转型时期。拖拉机是实现农业现代化必须的农业工程装备,而液压悬挂作为拖拉机重要的作业机组,对它的研究关系着现代化农业的成功转型。结合当前国内外的研究现状,论文重点研究了实现拖拉机电控液压悬挂技术的关键问题。论文在黄海-金马1204型拖拉机样机的基础上完成了电控液压悬挂系统的改造,以电液比例换向阀替代传统分配器,控制面板替代机械操纵机构,使用传感器采集拖拉机作业时的状态信息,由控制器根据采集到的传感器和控制面板参数向电液比例阀发送控制指令,从而实现耕深的位置调节、力调节和力位综合调节等,改造后的拖拉机耕作自动化程度得到提高,同时耕作质量和效率也得到明显改善。论文在耕深与牵引力的关系中引入了阻力系数,能够减小耕深设定目标值与实际值的偏差,进一步提高耕深的准确性;提出先比例后模糊的双模态分段控制方案,将有利于提高系统的响应速度和精度。系统选用的控制器是基于飞思卡尔MC9S12XS128芯片设计的,硬件电路主要包括最小系统、信号采集电路、CAN通信电路、串口通信电路、液晶显示电路等;控制器程序是基于C语言开发的,主要编写了主程序、A/D采集子程序、CAN发送子程序、串口发送子程序、液晶显示子程序、自动控制子程序等。为掌握拖拉机作业时的状态信息和记录试验时的数据,论文设计了基于LabVIEW的电控液压悬挂多路数据采集软件。最后,进行了田间耕作试验以验证系统的可行性。通过对试验数据的分析,论文设计的电控液压悬挂控制装置基本实现了对耕深和阻力参数的调节,取得了比较满意的耕深试验结果。


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